Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБбШп 3х95: технические характеристики, конструкция и область применения

Кабель ПвБбШп 3х95 представляет собой силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, бронированный стальными лентами, с защитным покровом в виде полиэтиленового шланга. Данная марка предназначена для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 6, 10 или 35 кВ частотой 50 Гц. Расшифровка маркировки ПвБбШп 3х95 следующая: П – изоляция жил из сшитого полиэтилена (в обозначении используется устаревшее, но закрепленное в ГОСТ «полиэтилен вулканизированный»), в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, б – без подушки под броней (бронеленты накладываются непосредственно на оболочку), Шп – защитный покров в виде выпрессованного полиэтиленового шланга (защищает броню от коррозии), 3х95 – три токопроводящие жилы сечением 95 мм² каждая.

Конструкция кабеля ПвБбШп 3х95

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая высокую надежность и длительный срок службы в тяжелых условиях эксплуатации.

• Токопроводящая жила. Жила сечением 95 мм² выполняется из медной проволоки (по ГОСТ 22483). Для данного сечения, как правило, применяется многопроволочная круглая жила класса 2 (повышенной гибкости) или, реже, однопроволочная (класс 1). Медь обеспечивает высокую электропроводность, стойкость к окислению и механическую прочность.
• Фазная изоляция. На каждую жилу методом экструзии накладывается изоляция из сшитого полиэтилена (XLPE). Процесс сшивания (вулканизации) создает трехмерную сетчатую структуру полимера, что резко повышает его теплостойкость (до +90°C в длительном режиме и до +250°C при коротком замыкании), механическую прочность и стойкость к растрескиванию под напряжением.
• Экран на жиле. Поверх фазной изоляции накладывается экран в виде проводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты, а затем медная проволока или лента малого сечения. Этот экран выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения в изоляции.
• Поясная изоляция. Скрученные изолированные жилы заполняются промежутки между ними для придания кабелю круглой формы. После этого на скрутку может накладываться поясная изоляция из полупроводящих материалов.
• Общий экран. Поверх поясной изоляции накладывается экран в виде медной ленты или проволоки. Он служит для защиты от внешних электромагнитных помех и является элементом, необходимым для протекания токов утечки и токов короткого замыкания.
• Разделительный слой. Под броней, непосредственно на оболочку, может накладываться слой из пластикатной ленты или крепированной бумаги для предотвращения повреждения оболочки стальными лентами.
• Броня. Выполняется из двух оцинкованных стальных лент, наложенных спирально с перекрытием. Ленты защищают кабель от механических повреждений (растяжения, удары, сдавливание), а также от грызунов.
• Защитный шланг. Наружный покров в виде выпрессованного полиэтиленового шланга (Шп). Полиэтилен высокой плотности (HDPE) обеспечивает превосходную защиту брони от коррозии, агрессивных химических сред, влаги и обладает высокой стойкостью к истиранию и ультрафиолетовому излучению.

Основные технические характеристики и параметры

Кабель ПвБбШп 3х95 изготавливается в соответствии с ГОСТ 18410-73 или ТУ 16.К71-335-2004. Его ключевые параметры систематизированы в таблицах ниже.

Таблица 1. Электрические и механические параметры

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10, 8,7/15, 26/35
Максимально допустимая температура жилы в длительном режиме	+90°C
Максимальная температура жилы при коротком замыкании (длительность до 4 сек)	+250°C
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Строительная длина	Не менее 250 м для сечений 70-120 мм²
Срок службы	Не менее 30 лет

Таблица 2. Токовые нагрузки для кабеля ПвБбШп 3х95 (напряжение 10 кВ)

Условия прокладки	Длительно допустимый ток, А (при температуре земли +25°C и жилы +90°C)
В воздухе (в кабельных сооружениях)	~320 А
В земле (в траншее, теплопроводность грунта 1.2 К·м/Вт)	~305 А
Одножильный кабель в трубе в земле	~280 А

Примечание: Конкретные значения токовой нагрузки должны приниматься по ПУЭ Гл. 1.3 с учетом всех поправочных коэффициентов на температуру окружающей среды, количество работающих кабелей в траншее, удельное тепловое сопротивление грунта и т.д.

Область применения и особенности монтажа

Кабель ПвБбШп 3х95 предназначен для прокладки в земле (траншеях), включая грунты с высокой коррозионной активностью и наличием блуждающих токов, в кабельных сооружениях (тоннелях, коллекторах, эстакадах), а также на открытом воздухе при условии защиты от прямого солнечного излучения. Благодаря полиэтиленовому шлангу поверх брони, кабель может прокладываться в агрессивных средах, в том числе в солончаках, в грунтах с высоким содержанием щелочей и кислот, в болотистой местности и в условиях повышенной влажности.

Особенности монтажа и эксплуатации:

• Прокладка в земле. Рекомендуется укладка на подготовленную подушку из песчаного грунта с последующей засыпкой слоем мягкого грунта без камней и мусора и укладкой сигнальной ленты. Глубина прокладки – не менее 0,7 м от планировочной отметки. При пересечении с дорогами и коммуникациями кабель должен быть защищен футлярами (трубами).
• Прокладка в воздухе. Допускается при условии крепления на тросах, конструкциях или в лотках с учетом ветровых и гололедных нагрузок. Полиэтиленовый шланг устойчив к УФ-излучению, но для длительной открытой прокладки рекомендуется использование кабелей с защитным шлангом из светостабилизированного полиэтилена.
• Монтаж при низких температурах. При температуре ниже -15°C требуется предварительный подогрев кабеля в барабане. Монтаж без подогрева может привести к повреждению изоляции и защитных покровов.
• Концевые разделки. Требуется обязательная установка концевых муфт (КНТп, ПСТп) соответствующего напряжения. Необходимо тщательно заземлить броню и экраны с обеих сторон кабеля.

Сравнение с аналогами и выбор альтернатив

ПвБбШп является одной из наиболее защищенных марок кабелей среднего напряжения. Его ключевые отличия от аналогов представлены в таблице.

Таблица 3. Сравнение кабеля ПвБбШп с аналогами

Марка кабеля	Ключевые отличия	Область применения
ПвБбШп	Броня + полиэтиленовый шланг. Максимальная защита от коррозии и агрессивных сред.	Агрессивные грунты, болота, промышленные зоны, трассы с высокой коррозионной опасностью.
ПвБбШв	Броня + шланг из ПВХ пластиката. Хорошая защита, но ПВХ менее стоек к УФ и некоторым химикатам, чем полиэтилен.	Стандартные грунты, кабельные сооружения.
ПвБбГ	Броня без защитного шланга («голый»). Броня защищена только оцинковкой. Подвержена коррозии.	Сухие неагрессивные грунты, внутри помещений, где нет опасности коррозии.
АПвБбШп	Алюминиевая жила вместо медной. Дешевле, легче, но большее удельное сопротивление.	Там, где допустимо применение алюминия и критична стоимость.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) и бумажно-пропитанной изоляцией (БПИ)?

Кабели с изоляцией XLPE, к которым относится ПвБбШп, не имеют в конструкции массопропитанного компаунда. Это позволяет прокладывать их на трассах с неограниченной разностью уровней, исключает риск стекания пропиточного состава. XLPE обладает более высокой допустимой температурой жилы (+90°C против +70°C для БПИ), большей стойкостью к термическим перегрузкам и коротким замыканиям, меньшим весом и диаметром при одинаковом сечении и напряжении. Кабели с XLPE также проще в монтаже и обслуживании.

Почему в маркировке указано «Пв» (полиэтилен вулканизированный), а не «XLPE»?

Обозначение «Пв» закреплено в отечественных ГОСТ и ТУ (например, ГОСТ 18410-73) и является исторически сложившимся. Оно эквивалентно международному обозначению XLPE (Cross-Linked Polyethylene). В технической документации и проектах часто используются оба термина.

Как правильно выбрать сечение жилы 95 мм²? Достаточно ли его для конкретной мощности?

Выбор сечения является результатом комплексного расчета по допустимому длительному току, потере напряжения, термической стойкости к токам короткого замыкания и экономической плотности тока. Для ориентировки: кабель ПвБбШп 3х95 на 10 кВ при прокладке в земле может передавать мощность около 5,5 МВт (при cos φ=0,9 и токе 305 А: P=√3·U·I·cos φ = 1,73·10000·305·0,9 ≈ 4,75 МВт). Окончательное решение должно быть основано на проектных расчетах, выполненных в соответствии с ПУЭ.

Обязательно ли заземлять броню и экраны кабеля с двух сторон?

Да, это обязательное требование ПУЭ (п. 1.7.76, 2.3.72). Броня, металлические оболочки и экраны силовых кабелей должны быть заземлены с обоих концов для обеспечения электробезопасности и нормальной работы релейной защиты. Заземление снижает напряжение прикосновения на корпусах аппаратов, подключенных к кабелю, и обеспечивает путь для тока короткого замыкания в случае повреждения основной изоляции.

Можно ли использовать кабель ПвБбШп для прокладки в воде?

Конструкция кабеля ПвБбШп не является герметизированной. Наличие стальной брони и полиэтиленового шланга обеспечивает высокую стойкость к влаге и временному погружению, но для постоянной прокладки под водой (через реки, водоемы) следует применять специальные кабели с герметичной свинцовой или алюминиевой оболочкой, например, ПвП (с алюмополимерной лентой и алюминиевой оболочкой) или с гидрофобными заполнителями.

Как отличить качественный кабель при приемке?

Необходимо требовать полный пакет сопроводительной документации: сертификат соответствия, паспорт качества, протоколы испытаний. Визуально следует проверить целостность наружного покрова и брони, маркировку на барабане и на самой кабельной продукции. Рекомендуется выборочно измерить сопротивление изоляции мегомметром на 2500 В (для кабелей на 10 кВ). Значение должно быть не менее 100 МОм на километр длины при температуре +20°C. Также важно проверить сечение жил и толщину изоляции по данным в паспорте.

Заключение

Кабель ПвБбШп 3х95 является современным, надежным и универсальным решением для строительства и реконструкции кабельных линий электропередачи среднего класса напряжения 6-35 кВ. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена и комплексной бронезащиты с полиэтиленовым шлангом, обеспечивает длительный срок службы в широком диапазоне условий, включая агрессивные и влажные среды. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в строгом соответствии с ПУЭ и проектными решениями являются залогом бесперебойного и безопасного энергоснабжения ответственных объектов.